軟體天地丨功能強大的工程模擬有限元軟體—ABAQUS

隨著現代科學技術的發展,人們正在不斷建造更為快速的交通工具、更大規模的建築物、更大跨度的橋樑、更大功率的發電機組和更為精密的機械設備。在這些機械、電子、能源、建築等諸多領域中,應用數值模擬已經成為了很多項目中必不可少的技術支持。同時,隨著工程計算、力學計算、工程管理學特別是信息技術飛速發展,數值模擬技術也日趨成熟。

軟件天地丨功能強大的工程模擬有限元軟件—ABAQUS

有限元軟件作為在固體力學、結構力學等領域應用廣泛的一種計算工具,自20世紀中期以來,它就以自身獨有的優勢佔領市場,在工程領域中得到廣泛的應用。今天要講的有限元軟件是深圳超算已經部署使用的ABAQUS軟件。在計算機技術和數值分析方法支持下發展起來的ABAQUS軟件,為很多複雜的工程分析計算提供了有效的解決方案,以多物理場耦合分析功能成為了有限元軟件的應用主流。

當然,ABAQUS軟件能夠成為工程領域中的“大咖”

它肯定有自己的特點和優勢

1.ABAQUS 功能強大,在工程模擬應用中解決問題的範圍從相對簡單的線性分析到許多複雜的非線性問題。

2.ABAQUS作為通用的模擬工具,除了能解決大量結構(應力 / 位移)問題,還可以模擬其他工程領域的許多問題,例如熱電耦合分析、岩土力學分析(流體滲透 / 應力耦合分析)聲學分析、質量擴散及壓電介質分析。

3. ABAQUS包括一個豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫,並擁有各種類型的材料模型庫,可以模擬典型工程材料的性能,包括金屬、橡膠、高分子材料、複合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和岩石等地質材料。

ABAQUS包含三個求解器-ABAQUS/STANDARD、ABAQUS/EXPLICIT和ABAQUS/CFD。ABAQUS還包含一個全面支持求解器的圖形界面,即人機交互前後處理模塊-ABAQUS/CAE。ABAQUS對某些特殊問題還提供了專用模塊來加以解決。

ABAQUS/CAE —有限元前後處理

能夠由各種流行的 CAD 系統導入幾何體,其獨有的基於特徵的、參數化建模方法可以使用戶更高效地創建高質量的模型。

全面支持 ABAQUS 的統一有限元和多物理場耦合分析、後處理和可視化功能,即使對最大規模的 ABAQUS 模型及分析結果也可以高速、高質量地進行繪圖。

實際的分析過程中,幾何體和網格體往往共同存在於模型中,在ABAQUS/CAE中,接觸、載荷以及邊界條件能夠施加在幾何體上或者直接施加在單元的節點、邊或面上。這種允許幾何體與網格體混合使用的建模環境,為用戶分析特定問題提供了最佳的靈活性。

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ABAQUS/STANDARD —通用分析模塊

ABAQUS/STANDARD為工程師和分析專家提供強有力的工具來解決許多工程問題:從線性靜態、動態分析到複雜的非線性耦合物理場分析。結合使用ABAQUS/STANDARD與 ABAQUS/EXPLICIT,利用兩者的隱式和顯式求解技術,可以讓更多實際問題獲得求解。

ABAQUS/STANDARD 提供並行的稀疏矩陣求解器。該求解器對各種大規模計算問題都能十分可靠地快速求解。不僅如此,ABAQUS/STANDARD 還包含許多新穎的求解技巧來提高求解速度。

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ABAQUS/EXPLICIT —顯式積分求解模塊

ABAQUS/EXPLICIT適用於求解複雜非線性動力學問題和準靜態問題,尤其是模擬衝擊過程和各種不連續事件。ABAQUS/EXPLICIT支持應力 / 位移分析,以及完全耦合的瞬態溫度-位移分析、聲固耦合分析。

ABAQUS/EXPLICIT與ABAQUS/STANDARD有機的結合,使求解能力更加強大和靈活。任意的拉格朗日—歐拉 (ALE) 自適應網格功能可以有效地模擬大變形非線性問題,例如金屬成形。

ABAQUS/EXPLICIT支持自動處理接觸問題邊界條件,支持多部件之間複雜的接觸和相互作用的仿真分析。同時支持質量縮放和重啟動功能,使得ABAQUS/EXPLICIT能夠靈活處理各種複雜問題。

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ABAQUS/CFD—計算流體動力學求解器

是基於混合間斷有限元法/有限體積法(FVM)和有限元單元法(FEM),可以解決與層流和湍流相關的流體力學問題,如:

時間相關的流固耦合問題

不可壓縮氣動力學

生物流體力學

自然對流

電子產品散熱

熱交換器、排氣歧管等等

軟件天地丨功能強大的工程模擬有限元軟件—ABAQUS

ABAQUS的系統級分析的特點相對於其他的分析軟件來說是獨一無二的。深圳超算將緊抓ABAQUS優秀的分析能力和模擬複雜系統的可靠性,讓它能夠在高科技產品研究中發揮它最大的作用。


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